除銹防銹轉(zhuǎn)化膜處理劑
轉(zhuǎn)化膜是在材料保護(hù)技術(shù)中金屬表面經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)處理所產(chǎn)生的金屬化合物薄膜,在機(jī)械制造中應(yīng)用較多的是鋁的陽(yáng)極氧化膜,鋼鐵上的磷酸鹽膜,鋁、鋅、鎘上的鉻酸鹽膜和鋼鐵上的發(fā)藍(lán)膜等。此外,還有如普通鋼上的草酸鹽膜,可作為涂裝時(shí)的前處理層。它能有效地保護(hù)基體不受亞硫酸腐蝕;不銹鋼和其他含鎳、鉻等元素的高合金鋼上的轉(zhuǎn)化膜,有利于冷變形加工(拉管、拉絲、擠壓)時(shí)提高拉速、加大斷面收縮率、降低工具磨損。利用轉(zhuǎn)化膜對(duì)鎂制品進(jìn)行保護(hù)的方法也很多?;瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜,又稱(chēng)金屬轉(zhuǎn)化膜。它是金屬(包括鍍層金屬)表層原子與介質(zhì)中的陰離子相互反應(yīng),在金屬表面生成附著力良好的隔離層,這層化合物隔離層稱(chēng)為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。轉(zhuǎn)化膜的形成既可以是金屬—介質(zhì)之間的純化學(xué)反應(yīng),也可以是電化學(xué)反應(yīng)?;瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜常用處理方法有:浸漬法、陽(yáng)極化法、噴淋法、刷涂法等。其特點(diǎn)與使用范圍列于表。在工業(yè)上應(yīng)用的還有滾涂法、蒸汽法(如ACP蒸汽磷化法)、三氯乙烯綜合處理法(簡(jiǎn)稱(chēng)T.F.S法),以及研磨與化學(xué)轉(zhuǎn)化膜相結(jié)合的噴射法等。
原料配比
原料 | 配比(質(zhì)量份) | |
1# | 2# | |
磷酸 | 40~50 | 40~50 |
烷烴類(lèi)型的有機(jī)混合物濃縮液 | 1~3 | 1~3 |
異丙醇 | 15~20 | 15~20 |
磷酸二氫鈉 | 10~15 | 10~15 |
黃原膠 | - | 1~5 |
去離子水 | 加至100 | 加至100 |
制備方法
將所述原料按所述質(zhì)量配比倒人反應(yīng)罐,通過(guò)常溫常壓混合攪拌可得本品。
原料配伍
本品各組分質(zhì)量份配比范圍為:磷酸45~50,烷烴類(lèi)型的有機(jī)混合物濃縮液1~3,異丙醇15~20,磷酸二氫鈉10~15, 黃原膠1~5,去離子水加至100。
產(chǎn)品應(yīng)用
本品主要應(yīng)用于鋼鐵材料或其鋼鐵制品的除銹防銹處理?;瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜具有廣泛的用途,它主要用于金屬的防腐、耐磨。轉(zhuǎn)化膜還具有良好的涂漆性,可用于有機(jī)涂層的底層;其次是用于冷加工。在冷加工時(shí),轉(zhuǎn)化膜層可以起潤(rùn)滑作用并減少磨損,使工件能夠承受較高的負(fù)荷;多孔的轉(zhuǎn)化膜,可以吸附有機(jī)染料或無(wú)機(jī)染料,染成各種顏色:
轉(zhuǎn)化膜的基本用途:
(1)防腐蝕。防腐蝕型的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜主要用于以下兩種情況:
①對(duì)部件有一般的防銹要求,如涂防銹油等,轉(zhuǎn)化膜作為底層,很薄時(shí)即可應(yīng)用。
②對(duì)部件有較高的耐蝕要求,部件又不受撓曲,沖擊等外力作用,轉(zhuǎn)化膜要求均勻致密,且以厚者為佳。
(2)耐磨。耐磨型化學(xué)轉(zhuǎn)化膜廣泛應(yīng)用于金屬與金屬面互相摩擦的部位。鋁的硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜,其耐磨性與電鍍硬鉻相當(dāng)。金屬上的磷酸鹽膜層有很小的摩擦系數(shù),因此減少了金屬間的摩擦力,同時(shí),這種磷酸鹽膜層還具有良好的吸油作用,在金屬接觸面產(chǎn)生一層緩沖層,從化學(xué)和機(jī)械兩方面保護(hù)了基體,從而減少磨損。
(3)涂裝底層。作為涂裝底層的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜,要求膜層致密、質(zhì)地均勻、晶粒細(xì)小、厚度適中。
(4)塑性加工。金屬材料表面形成磷酸鹽膜后再進(jìn)行塑性加工,例如,進(jìn)行鋼管、鋼絲等冷拉伸,是磷酸鹽膜層的另一應(yīng)用領(lǐng)域。采用這種方法對(duì)鋼材進(jìn)行拉拔加工時(shí),可以減小拉拔力,延長(zhǎng)拉拔模具壽命,減少拉拔次數(shù)。該法在擠出工藝,深拉延工藝等各種冷加工中均有廣泛的應(yīng)用。
(5)絕緣等功能膜?;瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜多數(shù)是電的不良導(dǎo)體,很早就有用磷酸鹽膜作為硅鋼片絕緣層。這種絕緣層的特點(diǎn)是占空系數(shù)小,耐熱性好,而且在沖裁加工時(shí)可以減少模具的磨損等。陽(yáng)極氧化膜可以作為鋁導(dǎo)線的耐高溫絕緣層。用溶膠—凝膠法制得的膜層,目前多數(shù)是功能性的。
使用方法
將所述除銹防銹轉(zhuǎn)化膜處理劑直接浸泡、噴淋或刷涂在鋼鐵材料或其制品的表面(所涂厚度以全面覆蓋表面為準(zhǔn),厚度盡可能薄,一般用量: 12~15m/kg,銹少則用量更省),以除去鋼鐵材料或其鋼鐵制品的表面鐵銹,并形成一層致密性高的轉(zhuǎn)化保護(hù)膜(以使大氣中的氧氣、水分等無(wú)法進(jìn)人),- -步實(shí)現(xiàn)除銹、防銹、環(huán)保的目的。
產(chǎn)品特性
(1)本產(chǎn)品以磷酸作為除銹劑,用磷酸二氫鈉來(lái)調(diào)節(jié)酸度,用異丙醇作為滲透劑來(lái)提高除銹程度,用上述濃縮液來(lái)促進(jìn)轉(zhuǎn)化膜(即保護(hù)膜)的生成并且提高致密性,在不產(chǎn)生污染物的情況下,一步實(shí)現(xiàn)除銹防銹的目的。其所用原料均對(duì)環(huán)境無(wú)害,使用后,在鋼鐵材料或其制品表面的生成物為致密的轉(zhuǎn)化膜、保護(hù)膜,能夠防止鋼鐵材料表面再次形成銹斑;不含對(duì)人體和環(huán)境有害的重金屬以及致癌物質(zhì)亞硝酸鹽,不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的其他物質(zhì)。使用本產(chǎn)品進(jìn)行除銹、防銹,可以大大降低工人工作的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境、提高除銹防銹效率、延長(zhǎng)防銹時(shí)間、減少除銹防銹處理成本,并能減少對(duì)環(huán)境的污染,達(dá)到環(huán)保要求。本產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于鋼鐵材料或其制品領(lǐng)域的除銹防銹處理,結(jié)合相應(yīng)的其他防腐涂料一起使用,則除銹、防銹、防腐效果更佳。
(2)使用本產(chǎn)品并涂上漆層后,在鋼鐵材料或其制品的表面形成T30膜層與涂層;產(chǎn)品外觀為無(wú)色或淺黃色液體(或凝膠體);使用方式為浸泡、噴淋或刷涂;配比為原液使用。本產(chǎn)品還可根據(jù)用戶(hù)使用情況的不同,在原料配比范圍內(nèi)適當(dāng)進(jìn)行配比調(diào)整,以滿(mǎn)足不同用戶(hù)要求。
(3)本產(chǎn)品如配合相應(yīng)的防腐漆和面漆使用,效果更佳,可以增強(qiáng)漆膜的附著力,并增加防腐蝕效果。
(4)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜作為金屬制品的防護(hù)層,其防護(hù)功能主要是依靠將化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬化合物,如氧化物、鉻酸鹽、磷酸鹽等,提高金屬在環(huán)境中的熱力學(xué)穩(wěn)定性。對(duì)于質(zhì)地較軟的金屬,如鋁合金、鎂合金等,化學(xué)轉(zhuǎn)化膜還為金屬提供一層較硬的外衣,以提高基體金屬的耐摩擦性能。除此以外,也依靠表面上的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物對(duì)環(huán)境介質(zhì)的隔離作用。
鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜是各種金屬上最常見(jiàn)的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。這種轉(zhuǎn)化膜厚度即使在很薄的情況下,也能極大地提高基體金屬的耐蝕性。例如,在金屬鋅的表面上,如果存在僅僅為0.5mg/dm²的無(wú)色鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜,其在1m³的鹽霧試驗(yàn)箱中,每小時(shí)噴霧一次質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的氯化鈉溶液時(shí),首次出現(xiàn)腐蝕的時(shí)間為200h,而未經(jīng)處理的鋅,則僅10h就會(huì)發(fā)生腐蝕。由于試驗(yàn)所涉及的膜是很薄的,耐蝕性的提高是屬于金屬表面化學(xué)活潑性降低(鈍化)所產(chǎn)生的效果,鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜優(yōu)異的防護(hù)性能還在于,當(dāng)膜層受到機(jī)械損傷時(shí),它能使裸露的基體金屬再次鈍化而重新得到保護(hù),即具有所謂的自愈能力。
一般來(lái)說(shuō),化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的防護(hù)效果取決于下列幾個(gè)因素:
①被處理基體金屬的本質(zhì);
②轉(zhuǎn)化膜的類(lèi)型、組成和結(jié)構(gòu);
③膜層的處理質(zhì)量,如與基體金屬的結(jié)合力、孔隙率等;
④使用的環(huán)境。
應(yīng)該清楚,同別的防護(hù)膜如金屬鍍層相比,化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的韌性和致密性相對(duì)較差,有些化學(xué)轉(zhuǎn)化膜對(duì)基體金屬的防護(hù)作用不及金屬鍍層。因此,金屬在進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理之后,通常還要施加其他防護(hù)處理。